带阶梯栅氧的N-LDMOS晶体管热载流子退化分析

摘要

为了减小高压N-LDMOS器件的热载流子效应并维持其开态特性,提出了一种带有阶梯栅氧的新型N-LDMOS器件结构.与传统的N-LDMOS器件相比,其栅极下方Si-SiO2界面处的电场强度明显减弱,因而可以有效地减少器件的热载流子效应,而该阶梯栅氧结构可以通过功率集成电路工艺中普遍采用的栅氧生长方法进行2次栅氧生长来获得.采用TCAD仿真技术对传统的N-LDMOS器件和所提出的新型N-LDMOS器件的热载流子退化现象进行了对比和分析,并在维持原有器件特性参数的基础上得出了新型N-LDMOS器件中厚栅氧部分的最优长度.最后,通过选取某些特性参数进行了实际的器件退化测试,结果表明该新型N-LDMOS器件的热载流子退化现象得到了很大的改善.